一种动物固定装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动物固定装置，包括头颅固定模块、躯干放置模块和承重模块，头颅固定模块、躯干放置模块和承重模块分别位于动物固定装置前端、中间和尾部，头颅固定模块与躯干放置模块可拆卸地连接，躯干放置模块与承重模块可拆卸地连接。本发明专利技术还公开了上述动物固定装置在大型动物核磁共振成像中的应用，大型动物优选为猴，至少包括食蟹猴和猕猴。本发明专利技术大幅改善了动物身体运动对成像造成的影响，提高了数据采集的质量，也进一步提高了实验效率；该固定装置与9.4T核磁共振成像设备相互兼容；利用3D打印技术，极大地降低了产品的成本，同时提高了产品成型的速度。

【技术实现步骤摘要】
一种动物固定装置及其应用
本专利技术涉及核磁共振
，具体涉及一种动物固定装置及其应用。
技术介绍
磁共振成像是开展脑科学研究最重要的现代影像方法之一。近年来，各国脑计划陆续展开，如美国人类连接组计划(HumanConnectomeProject，HCP)和2013年美国奥巴马政府制定的“脑计划”(BRAINInitiative)。因此，高场核磁共振成像设备越来越受各大高校以及科研院所的青睐，因为其高磁场能够极大地提高信噪比和改善成像分辨率，高均匀与稳定磁场能够更好地实现时间与空间的同步性，这些硬件上的优势能更好地帮助科研学者去探索和解决更多更深层次的科学问题。9.4T核磁共振成像系统是目前世界上最强大的成像设备之一，基于9.4T核磁共振成像，现在已有的动物固定装置仅适用于麻醉状态下的大鼠与小鼠，其主要的固定方式为，通过一个带圆孔的咬杆勾住鼠(大鼠和小鼠)的上牙，再利用两根耳杆固定住鼠(大鼠和小鼠)的头部。灵长类动物与人类更为接近，实验研究会比小鼠和大鼠具有更多优势，但是，高场小动物核磁共振成像设备中专门用于固定猴(主要包括食蟹猴，猕猴)的固定装置至今还是一个空缺。尽管目前市场上有一些猴的固定装置，比如手术立体定位仪和猴椅，但是这些固定装置都有其局限性：第一、这些固定装置的尺寸体积过大，无法进入9.4T核磁共振成像设备进行成像；第二、这些固定装置很多零件的材料都是金属的，然而将金属制品带入核磁间是非常危险的，不仅会对核磁设备造成巨大的损害，同时也会危害到实验人员的生命安全；第三、现有的这些固定装置大多都需要通过机床加工，甚至有些还需要开模去制造，这通常会导致时间成本与金钱成本的增加。对于Bruker9.4T核磁共振成像设备，厂家自带尺寸比较大的动物床只能用来固定豚鼠或者兔子，这个动物床十分简易，没有头颅固定模块和加热模块，而缺乏少了这两个模块根本无法进行正常的实验操作及动物成像。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种动物固定装置及其应用，具体技术方案如下：本专利技术在第一方面提供了一种动物固定装置，包括头颅固定模块、躯干放置模块和承重模块，头颅固定模块、躯干放置模块和承重模块分别位于动物固定装置前端、中间和尾部，头颅固定模块与躯干放置模块可拆卸地连接，躯干放置模块与承重模块可拆卸地连接。在较优实施例中，上述头颅固定模块包括耳杆件、压眼眶模块、支撑模块、牙托件、滑动模块和软管固定模块；耳杆件用于插入被试动物耳道，压眼眶模块用于卡持被试动物的眶骨，支撑模块为压眼眶模块提供移动轨道，牙托件用于顶住被试动物的上牙，滑动模块可用于将牙托件与压眼眶模块同步移动，软管固定模块用于固定气管插管或呼吸面罩的软管。在较优实施例中，耳杆件被设置为与被试动物的耳道相匹配。优选的，被试动物为猴，包括食蟹猴、猕猴等。耳杆件具有不同的尺寸和类型，以适应不同大小动物的耳道。在较优实施例中，上述压眼眶模块具有扁平端，该扁平端用于卡在被试动物下眼眶骨头上。在较优实施例中，上述压眼眶模块的相对位置可调节，例如可通过拧动螺丝与螺母，调节压眼眶模块前后与上下的相对位置。在较优实施例中，上述支撑模块提供的移动轨道可供压眼眶模块上下和/或前后移动。在较优实施例中，上述头颅固定模块包括呼吸面罩用耳杆件、呼吸面罩用滑动件和呼吸面罩固定件；其中呼吸面罩用耳杆件被设置为与被试动物的耳道相匹配。在较优实施例中，上述躯干放置模块上设置有曲面开孔及螺纹孔，曲面开孔便于手持动物固定装置，螺纹孔用于与头颅固定模块和承重模块可拆卸地连接。优选地，躯干放置模块靠近头颅固定模块一端设置有M4螺纹孔，更优选地，M4螺纹孔的数目为5个；躯干放置模块靠近承重模块一端设置有M6螺纹孔，更优选地，M6螺纹孔的数目为2个。在较优实施例中，承重模块被设置为与核磁共振成像设备的AutoPacTM系统匹配连接。承重模块具有与AutoPacTM系统相匹配的连接部分、与AutoPacTM系统相匹配的卡接部分以及与动物固定装置起到连接固定作用的M6通孔。在较优实施例中，上述动物固定装置还包括加热模块，加热模块包括硅胶管和热塑快换接头。硅胶管的两端分别连接热塑快换接头，热塑快换接头连接至外部加热装置的输出端口。由硅胶管与热塑快换接头组成的加热模块，与外部加热装置连接后，形成一个循环系统。将麻醉状态下的动物放置于加热模块上，能够长时间维持体温。在较优实施例中，上述动物固定装置由聚乳酸材料通过3D打印制成，优选地，采用熔融沉积成型3D打印。在较优实施例中，上述动物固定装置的头颅固定模块和躯干放置模块由聚乳酸材料通过3D打印制成，而承重模块则由铝合金材料制成。本专利技术在第二方面提供了上述动物固定装置在大型动物核磁共振成像中的应用，优选地，大型动物为猴，至少包括食蟹猴和猕猴。本专利技术大幅改善了动物身体运动对成像造成的影响，提高了数据采集的质量，也进一步提高了实验效率；该固定装置与9.4T核磁共振成像设备相互兼容；利用3D打印技术，极大的降低了产品的成本，同时提高了产品成型的速度。应理解，在本专利技术范围内，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。所以凡是不脱离本专利技术所公开的原理下完成的等效或修改，都落入本专利技术保护的范围。以下将结合附图对本专利技术作进一步说明，以充分说明本专利技术的目的、技术特征和技术效果。附图说明图1示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的结构示意图；图2示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的头颅固定模块的结构示意图(采用气管插管)；图3示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的头颅固定模块的俯视图；图4示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的躯干放置模块的结构示意图；图5示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的承重模块的结构示意图；图6示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置固定于9.4T核磁共振成像设备上的实物图；图7示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的头颅固定模块的实物图；图8示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的头颅固定模块各部件的结构示意图；图9示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置应用于固定猕猴的实物图；图10示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置应用于固定猕猴得到的核磁共振扫描图像；图11示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的头颅固定模块的结构示意图(采用呼吸面罩)；图12示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的头颅固定模块的呼吸面罩用滑动件和呼吸面罩固定件的结构示意图；图13示出了本专利技术较优实施例中位于头颅固定模块的气管插管实物图；图14示出了本专利技术较优实施例中位于头颅固定模块的呼吸面罩实物图；图15示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的加热模块的实物图；图16示出了本专利技术较优实施例中动物固定装置的加热模块的连接示意图。其中，1-头颅固定模块1.1-耳杆件1.2-支撑模块1.3-压眼眶模块1.4-牙托件1.5-滑动模块1.6-软管固定模块1.7-呼吸面罩用耳杆件1.8-呼吸面罩用滑动件1.9-呼吸面罩固定件2-躯干放置模块2.1-曲面开孔2.2-M6螺纹孔2.3-M4螺纹孔3-承重模块3.1-与AutoPacTM系统相匹配的连接部分3.2-与AutoPacTM系统相匹配的卡接部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动物固定装置，其特征在于，所述动物固定装置包括头颅固定模块、躯干放置模块和承重模块，所述头颅固定模块、所述躯干放置模块和所述承重模块分别位于所述动物固定装置前端、中间和尾部，所述头颅固定模块与所述躯干放置模块可拆卸地连接，所述躯干放置模块与所述承重模块可拆卸地连接。

【技术特征摘要】
1.一种动物固定装置，其特征在于，所述动物固定装置包括头颅固定模块、躯干放置模块和承重模块，所述头颅固定模块、所述躯干放置模块和所述承重模块分别位于所述动物固定装置前端、中间和尾部，所述头颅固定模块与所述躯干放置模块可拆卸地连接，所述躯干放置模块与所述承重模块可拆卸地连接。2.根据权利要求1所述的动物固定装置，其特征在于，所述头颅固定模块包括耳杆件、压眼眶模块、支撑模块、牙托件、滑动模块和软管固定模块；所述耳杆件用于插入被试动物耳道，所述压眼眶模块用于卡持所述被试动物的眶骨，所述支撑模块为所述压眼眶模块提供移动轨道，所述牙托件用于顶住所述被试动物的上牙，所述滑动模块可用于将所述牙托件与所述压眼眶模块同步移动，所述软管固定模块用于固定气管插管或呼吸面罩的软管。3.根据权利要求2所述的动物固定装置，其特征在于，所述耳杆件被设置为与所述被试动物的耳道相匹配。4.根据权利要求2所述的动物固定装置，其特征在于，所述压眼眶模块具有扁平端，所述扁平端用于卡在所述被试动物下眼眶骨头上。5.根据权利要求2所述的动物固定装置，其特征在于，所述压眼眶模块的相对位置可调节。6.根据权利要求2所述的动物固定装置，其特征在于，所述支撑模块提供的移动轨道可供所述压眼眶模块上下和/或前后移动。7.根据权利要求1所述的动物固定装置，其特征在于，所述头颅固定模块包括呼吸面罩用耳杆件、呼吸面罩用滑动件和呼吸面罩固定件。8.根据权利要求7所述的动物固定装置，其特征在于，所述呼吸面罩用耳杆件被设置为与所述被试动物的耳道相匹配。9.根据权利要求1所述的动物固定装置，其特征在于，所述躯干放置模块上设置有曲面开孔及螺纹孔，所述曲面开孔便于手持...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯威，梁智锋，陈语嫣，陈铭，
申请(专利权)人：中国科学院上海生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31